โหลดเซลล์คืออะไรและทำงานอย่างไร
ประเภทและขอบเขต
ก่อนอื่นเราจะเข้าใจหลักการทำงานของเซ็นเซอร์วัดความเครียด เมื่อแรงภายนอกกระทำต่อร่างกายมันจะเปลี่ยนรูปและต่อต้านแรงที่กระทำ เนื่องจากความผิดปกติของตัวเรือนเซ็นเซอร์ทำให้เกิดผลกับองค์ประกอบการวัดของมาตรวัดความเครียด เป็นผลให้อุปกรณ์สร้างสัญญาณไฟฟ้าอ่านว่าระบบประมวลผลให้ผลการวัด แต่อุปกรณ์ประเภทนี้มีไว้เพื่ออะไร?
ใช้เกจความเครียดสำหรับ:
- การวัดน้ำหนัก ยิ่งไปกว่านั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบของหน่วยการวัดพวกเขาสามารถใช้สำหรับการบีบอัดหรือความตึงเครียด ดังนั้นวัตถุประสงค์ของพวกเขาคือการวัดน้ำหนักบนแพลตฟอร์ม (ตัวอย่างเช่นเครื่องชั่งในร้านค้า) หรือบนระบบกันสะเทือน (ปั้นจั่นและอื่น ๆ )
- การวัดความดัน ตัวอย่างเช่นในท่อก๊าซและสารเหลว
- การวัดแรงบิด (สำหรับเครื่องยนต์รถยนต์หรือเครื่องมือกล)
- คำจำกัดความการเร่งความเร็ว
- การควบคุมการเคลื่อนไหว
โดยประเภทขององค์ประกอบการวัดและหลักการทำงานโหลดเซลล์จะแบ่งออกเป็น:
- resistive
- piezoelectric
- โพลาไรซ์แสง
- เส้นใยแก้วนำแสง.
- piezoresistive
คุณลักษณะการออกแบบของโหลดเซลล์จะกำหนดว่าจะใช้ที่ใดเนื่องจากการออกแบบจะกำหนดว่ามีรูสำหรับติดตั้งและเวกเตอร์สำหรับการใช้งานแรงตามลำดับและกระบวนการวัดเอง นอกจากนี้ยังมีมาตรวัดความเครียดในรูปแบบต่าง ๆ :
- เท้าแขน จุดประสงค์ของอุปกรณ์ดังกล่าวคือการวัดปริมาณของสารในเครื่องจ่าย, สายพานลำเลียง, แพลตฟอร์ม, ถังและเครื่องชั่งตั้งพื้น
- ทรงกระบอก พวกมันถูกใช้สำหรับชั่งน้ำหนักรถยนต์รถยนต์ถังและภาชนะบรรจุซึ่งจะต้องทำการชั่งน้ำหนักขนาดใหญ่
- รูปตัว S แรงดึงเหมาะสำหรับการวัดน้ำหนักที่ยกขึ้นโดยปั้นจั่นและการออกแบบอื่น ๆ ที่คล้ายกัน
ในทางปฏิบัติเกจวัดความเครียดสามารถผลิตในการออกแบบที่มีความหลากหลายอย่างสมบูรณ์
อุปกรณ์และหลักการทำงาน
เกจวัดความเครียดนั้นใช้ในการวัดความดันหรือน้ำหนักซึ่งทั้งหมดนั้นปล่อยสัญญาณไฟฟ้าดิจิตอลหรือสัญญาณไฟฟ้าอะนาล็อกเมื่อรูปร่างขององค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนเปลี่ยนไป แต่พวกเขาทำมาจากอะไร?
ฐานหรือเคสมีหลายประเภทขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่คุณสามารถติดตั้งเซ็นเซอร์ได้ และยังทำงานในทิศทางใด - สำหรับการบีบอัดแรงดึงหรือการดัดงอ
นอกเหนือจากองค์ประกอบตรวจจับตัวเรือนโหลดเซลล์ยังสามารถมีหน่วยเพิ่มเติมได้เช่น ADC ตัวขับเคลื่อนพลังงานเป็นต้นหากมาตรวัดความเครียดเป็นแบบดิจิทัลจะมีหน่วยสำหรับแปลงสัญญาณอนาล็อก (ADC)ลองพิจารณาหลักการทำงานขององค์ประกอบเซ็นเซอร์ของมาตรวัดความเครียดบนตัวอย่างขององค์ประกอบต่อต้านความเครียด - พบว่ามีการใช้งานอย่างแพร่หลายมากที่สุด
เกจวัดความต้านทานเป็นฟิล์มที่มีความยืดหยุ่นหรือสารตั้งต้นที่ชั้นความต้านทานจะถูกนำไปใช้ ถ้าเป็นเซ็นเซอร์ฟิล์ม - การฉีดพ่นหรือฟอยด์บาง ๆ หากวางสาย - ไว้บนลวดที่มีความยืดหยุ่น สเปรย์หรือลวดซ้อนกันในสายคดเคี้ยว
ระหว่างการกระทำเชิงกลบนพื้นผิวมันจะโค้งซึ่งเป็นผลมาจากการยืดฟิล์มฟอยล์หรือลวด ดังนั้นในสภาวะตึงเครียดพื้นที่หน้าตัดของมันจะเปลี่ยน (ลดลง) และความต้านทานเพิ่มขึ้น เมื่อความดันลดลงพื้นผิวจะกลับไปที่ตำแหน่งเดิมชั้นความต้านทานเช่นกันและความต้านทานจะเริ่มลดลงและกลับสู่ปกติ
Piezoelectric อวัยวะที่บอบบางทำงานตรงข้าม เมื่อความดันถูกนำไปใช้กับ piezocrystal, EMF เกิดขึ้นในขณะที่ความต้านทานของเซ็นเซอร์ piezoresistive ที่ทำจากภาพยนตร์เซมิคอนดักเตอร์บาง ๆ ก็เปลี่ยนไป
นอกจากนี้คุณยังสามารถค้นหาเซ็นเซอร์ capacitive - เป็นอุปกรณ์ที่มีหลักการทำงานคือการวัดความจุระหว่างเพลตแบบยืดหยุ่น เช่นเดียวกับอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งภายใต้อิทธิพลของวงจรแม่เหล็กลักษณะของการเปลี่ยนแปลงของวงจร
แผนภาพการเดินสายไฟ
โหลดเซลล์ทำงานอย่างไรเราหาได้ ตอนนี้คุณควรทำความคุ้นเคยกับแผนภาพการเชื่อมต่อ บล็อกไดอะแกรมของอุปกรณ์ที่อ่านสัญญาณจะแสดงในรูปด้านล่าง ในนั้นคุณจะเห็นหนึ่งในตัวเลือกสำหรับการขยายและการแปลงสัญญาณจากเซ็นเซอร์
หากเราพิจารณาเซ็นเซอร์วัดความเครียดแล้วในความเป็นจริงมันเป็นสะพานของตัวต้านทานซึ่งมีดังนี้ วงจรสวิตชิ่งนี้เรียกว่า "สะพานวินสตัน" หรือสะพานวัด
สำหรับการทำงานนั้นไม่เพียงพอที่จะเชื่อมต่อสายสัญญาณเท่านั้นคุณต้องใช้สายไฟ ในระบบที่ซับซ้อนบางสายสามารถเชื่อมต่อเพื่อรักษาเสถียรภาพทางความร้อนหรือฟังก์ชั่นอื่น ๆ
วิดีโอบอกรายละเอียดว่าเซ็นเซอร์วัดความเครียดคืออะไรและทำงานอย่างไร:
เซ็นเซอร์เกจวัดความเครียดสมัยใหม่ขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของมันสามารถใช้ในการติดตั้งสำหรับการวัดจากเศษส่วนของกรัมเป็นร้อย ๆ ตัน ดังนั้นในแต่ละช่วงน้ำหนักเครื่องวัดความเค้นของการออกแบบและองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนบางประเภทจะถูกเลือก นอกเหนือจากน้ำหนักที่วัดได้แล้วสภาพที่ใช้งานรวมถึงระดับความแม่นยำที่กำหนดยังมีบทบาทสำคัญในการเลือกใช้เครื่องมือ
วัสดุที่เกี่ยวข้อง:
กำลังโหลด ...
